[LT] Azoto oksidų ir sieros oksidų sumažinimo dujiniuose produktuose reaktorius, kurį sudaro papildomo degimo kamera, sujungta su degimo kamera arba įtaisyta už jos. Šis reaktorius turi korpusą (1), sudarytą iš pagrindinės cilindrinės sienelės (2), savo viršutine dalimi pereinančios į kupolo formos išleidimo dalį (3) su išleidimo anga (4). Reaktoriaus korpusą (1) apgaubia termoizoliacinė sienelė (10),kurios vidinė pusė yra tokios pat formos kaip ir korpusas (1) ir, kuri yra ekscentriniai išdėstyta korpuso (1) atžvilgiu. Korpuse (1) yra pertvara (6), kuri yra kūgio formos ir, kurios viršūnė nukreipta į išleidimo angą (4). Tarp sienelės (2) ir pertvaros (6) yra tarpas (8). Sienelės (2) įleidimo gale (5) įtaisytas įleidimo piltuvėlis (9), kuris įtaisytas tam tikru atstumu nuo įleidimo galo, kadsusidarytų tarpas (17). Šilumokaitis, skirtas išankstiniam antrinio oro pakaitinimui, paduotam per antrinio oro įleidimo angą (16) į tarpą (11) tarp korpuso (1) ir sienelės (10), esantį tam tikru atstumu nuo angos (4). Apatinėje savo dalyje tarpas (11) yra sujungtas su surinkimo bunkeriu (13) ir išleidimo anga (14).
[EN]
[0001] Išradimas, skirtas azoto oksidų ir sieros oksidų kiekių dujiniuose degimo produktuose sumažinimo reaktoriui, kuri, sudaro papildomo degimo kamera, sujungta su degimo kamera arba patalpinta už jos.
[0002] Siūlomas degimo įrenginys priklauso išradimo apibrėž-ties punktuose aprašytam įrenginio tipui ir turi po-žymius, aprašytus minėtuose punktuose.
[0003] Pagrindinė kieto ir skysto kuro degimo problema yra ta, kad kuro dujų sudėtyje yra sieros ir azoto oksidų. Būtent todėl buvo atlikta daug bandymų, siekiant su-mažinti minėtų oksidų kiekį, kaip valant pačias kuro dujas, taip ir katalitiškai apdorojant išmetamas dujas.
[0004] Siūlomas išradimas yra pagrįstas galimybe žymiai suma-žinti azoto oksidų ir sieros oksidų kiekį tuo atveju, jeigu bus užtikrinta, kad kanale, esančiame tarp degimo kameros ir išleidimo vamzdžio bus garantuotos palankios temperatūros ir oksidavimo sąlygos.
[0005] Švedijos patento Nr. 7804761-0 (SE-B-413, 158) aprašyme yra aprašytas įrenginys, skirtas dujinio arba iš smul-kių dalelių susidedančio degaus mišinio degimui. Šis įrenginys yra naudojamas įvairių dujinių arba iš smul-kių dalelių susidedančių medžiagų, turinčių savo sudė-tyje anglies arba anglies junginių, maksimaliam sudeginimui, tokiu būdu, kad iš įrenginio išmetamose dujose praktiškai nebūtų suodžių, anglies viendeginio ir ang-liavandenilio liekanų. Tačiau minėto patento aprašyme nieko nekalbama apie tai, kad šį įrenginį būtų galima naudoti azoto oksidų ir sieros oksidų sumažinimui pa-naudotose dujose.
[0006] JAV patento Nr. 48188 9 aprašyme aprašomas kūryklų kuro sudeginimo būdas, praleidžiant užterštas dujas per kuro sudeginimo kameros degiklį, kurioje panaudotos dujos yra visiškai sudeginamos, jas priverstinai sumaišant su dujiniais degimo produktais. Aprašomame būde degios dujos yra naudojamos dujinio kuro sudeginimui.
[0007] VFR patento Nr. 3014590 aprašyme aprašoma išankstinio degimo kamera, skirta naftos arba dujų deginimui ir tu-rinti degikli, su ventiliatoriumi. Ši išankstinio degimo kamera suteikia susidariusiai liepsnai konkrečią formą ir sulaiko minėtą liepsną prieš jai patenkant d, degimo kamerą. Todėl toks įrenginys atlieka tarpinio įrenginio tarp degiklio ir degimo kameros funkciją, tačiau ne-atlieka azoto oksidų ir sieros oksidų sumažinimo dujiniuose degimo produktuose reaktoriaus funkcijos.
[0008] Siūlomas įrenginys detaliau charakterizuojamas pride-damuose prie išradimo aprašymo brėžiniuose, kuriuose yra iliustruoti du siūlomo įrenginio variantai. Fig. 1 - vertikalus pjūvis, iliustruojantis siūlomo reaktoriaus variantą.
[0009] Fig. 3 - vertikalus pjūvis, iliustruojantis antrojo va-rianto reaktoriaus degimo kamerą.
[0010] Fig. 1 pavaizduotą įrenginį sudaro reaktorius, skirtas azoto oksidų ir sieros oksidų kiekio sumažinimui dujiniuose degimo produktuose. Minėtas reaktorius turi korpusą 1, sudarytą iš vertikalios, cilindrinės sie-nelės 2 ir kupolo formos išleidimo galo 3, sujungto su cilindrine sienele. Kupolo formos išleidimo galas turi centrinę išleidimo angą 4. Kitas cilindrinės sienelės 2 galas yra įleidimo galas 5. Korpuso 1 viduje yra kūgio formos pertvara 6, kurios viršūnė yra nukreipta į
[0011] išleidimo angą 4, o pertvaros apatinė dalis yra su-montuota ant atraminių elementų 7 tokiu būdu, kad tarp pertvaros 6 ir korpuso 1 susidarytų žiedinis tarpas 8. Vietoj žiedinio tarpo, tarp korpuso 1 apatinės ir viršutinės dalių, galima padaryti sujungimą, suformuotą bent iš dviejų briauninių išėmų, išdėstytų minėtos pertvaros periferijoje. Būtent toks sujungimas yra ap-rašytas Švedijos patente Nr. 413158, kuris yra nuro-dytas siūlomo išradimo aprašyme kaip analogas. Apati-nėje reaktoriaus dalyje suformuotas įleidimo piltuvė-lis 9, kuris nukreipia panaudotas dujas iš degimo kameros (brėžinyje neparodyta) į reaktorių tokiu būdu, kad panaudotos dujos yra paduodamos pakankamai dideliu greičiu ir nukreipiamos j, kūgio formos pertvaros 6 vi-dinės sienelės pusę. Korpusą 1 gaubia dar vienas korpusas arba sienelė 10, iš esmės tokios pat formos kaip ir korpusas 1, tačiau šiek tiek didesnių išmatavimų, taip, kad tarp korpusų 1 ir 10 susidaro tarpas 11. Korpusas 1 yra ekscentriškai įdėtas i, korpusą 10. Korpusas 10 gali būti pagamintas iš termoizoliacinės medžia-gos, bet gali būti ir apgaubtas tokia medžiaga. Fig. 1 parodytame išradimo variante termoizoliacinis sluoks-nis 12 sudaro išorini, korpuso 10 sluoksnį. Tarpas 11 tarp dviejų korpusų apatinėje dalyje yra sujungtas su žiedo formos surinkimo bunkeriu 13, kuris savo ruožtu yra sujungtas su išleidimo vamzdeliu 14, pavyzdžiui du-j otakiu.
[0012] Tarpe 11 tarp dviejų korpusų galima įtaisyti šilu-mokaitį (detaliai neparodytas), skirtą išankstiniam antrinių dujų įkaitinimui. Fig 1 parodytame variante antrinis oras, yra paduodamas per žiedinę ertmę 15, susidariusią tarp korpuso 10 ir vidinio termoizolia-cinio sluoksnio 12. Iš anksto "įkaitintas antrinis oras per antrinio oro įleidimo įtaisą 16, paduodamas tiesiai į ertmę tarp dviejų korpusų, tam tikru atstumu nuo iš-leidimo angos 4.
[0013] Tarp vidinio korpuso 1 įleidimo galo 5 apatinio krašto ir įleidimo piltuvėlio 9 susidaro žiedo formos tarpas 17 pelenų dalelių atskyrimui, kurios jau buvo at-skirtos papildomo degimo kameroje 10, arba, kurios su-sidarė šioje kameroje degimo proceso metu.
[0014] Praktiškai panaudojant Fig. 1 ir Fig. 2 parodytus įren-ginio varijantus, rekomenduojama padaryti taip, kad panaudotos dujos iš degimo kameros patektų i, įleidimo piltuvėlį 9 maksimaliu 2 m/sek greičiu. Šio piltuvėlio kūgio formos dėka padidėja dujų srauto greitis, o dujos yra nukreipiamos į vidinę kūgio formos pertvaros 6 pu-sę. Dėl intensyvios turbulencijos ertmėje po kūgio formos pertvara, liekamasis anglies viendeginis oksiduo-jasi į anglies dvideginį, ir oksidacijos procesas vyksta ertmėje virš..pertvaros. Iš išleidimo angos 4 dujinis kuras patenka į. tarpą tarp korpusų 1- ir 10, kur' ir vyksta papildomas kuro degimas (kuro sudeginimas) *ir sieros oksidų i r azoto oksidų apdorojimas, veikiant juos iš anksto į įkaitintu antriniu oru., kuris yra pa-dūmodamas per ai^įrinio oro įleidimo įtaisą 16 ir, kurį rekomenduojama ;įš anksto pakaitinti iki 700°C tempe-ratūros. Viso įrenginio ekscentrinės konstrukcijos dėka yra pasiekiamas,-intensyvus dujinio kuro sumaišymas, po to jo suspaudimas ir išsiplėtimas. Dujinis kuras šiuo atveju juda spirale žemyn į surinkimo bunkerį 16 ir tik po to kuras patenka į išmetamąjį vamzdelį arba dujote-kį 14, esant kuro temperatūrai 900°C.
[0015] Siūlomo įrengimo principas, pagrįstas daugkartinių eks-perimentų rezultatais, gautais, esant idealiai tur-bulencijai angliavandenilinių medžiagų galutinėje oksi-dacijoje, su kontroliuojamu žemu daliniu slėgiu dujų fazėje, tam kad būtų pasiekta pakankama sąlyčio su karštais katalitiniais kontaktuojančiais paviršiais trukmė. Pradžioje karštus kontaktuojančius paviršius sudaro pertvaros 6 medžiaga. Už šios įgaubtos pertvaros susidaro lėtesnė turbulencija, kuri duotu atveju yra redukcinėje aplinkoje, kad būtų pasiektas būtinas anglies viendeginio susidarymas, reikalingas konkrečiam procesui, pavyzdžiui, sieros kiekio dujiniuose degimo produktuose sumažinimui. Stechiometrinio degimo proceso metu, kaip parodyta žemiau pateiktose formulėse vyksta daugiau negu 90 % bendro sieros kiekio nusėdimas, sieros lašelių pavidalu, kurie atšaldymo proceso metu jau buvo sublimuoti. Kadangi papildomo degimo kamera yra vertikaliai įtvirtinta, tai sieros sublimacija kartu su kitomis dalelėmis vyks automatiškai i, pelenų sluoksnį per tarpą įleidimo piltuvėlio 4 ir įėjimo galo 5.
[0016] Jeigu papildomo degimo kamera yra naudojama dideliuose įrenginiuose, tai yra taikoma ši formulė:
[0017] Įrenginiuose su viršstechiometriniu degimu yra taikoma ši formulė:
[0018] Jeigu į papildomo degimo kamerą įeinančių dujų tempe-ratūra yra 900°C ir jų srauto greitis - 2 m/sekr tada atsiranda galimybė gauti atidirbusias dujas be suodžių ir dalelių, bet tik su sąlyga, kad ant kūgio formos pertvaros 6 ir ant kitų kontaktinių paviršių yra kata-litinis paviršius, veikiantis dujinius degimo produk-tus .
[0019] Iš tolimesnio aprašymo seka, kad degimo kamerai galima naudoti įvairias, žemiau pateiktas formules.
[0020] Fig. 3 pavaizduotas siūlomas įrenginys iš esmės yra tokios pat konstrukcijos kaip ir įrenginys parodytas Fig. 1. Įrenginys pavaizduotas Fig. 3 yra parodytas kartu su degimo įrenginiu, kurio tipas yra aprašytas Švedijos patente Nr. 7804761 (Švedija-E-413 158) yra siūlomo išradimo prototipas. Fig. 3 pavaizduotas įren-ginys yra pažymėtas skaitmeniu 18. Už šio degimo įren-ginio įtaisyta papildoma degimo kamera 19, kurioje galima sudeginti, pavyzdžiui, nuodingas atliekas arba kietą kurą. Iš šios degimo kameros 19 dujinių degimo produktų srautas praeina per tarpą 20 ir pakyla aukštyn iki įleidimo piltuvėlio 9 ir patenka į papildomo degimo kamerą. Tarp degimo įrenginio 18 ir krosnies 21 termo-izoliacinės sienelės susidaro tarpas 20. Apatiniame ertmės gale, kuri yra apribota krosnies 21 sienele yra įtaisyta pelenų išmetimo anga 22. Kadangi Fig. 3 parodyta papildomo degimo kamera arba reaktorius yra sukonstruota iš esmės taip pat, kaip ir reaktorius Fig. 1, tai vienodi blokai ir komponentai yra pažymėti tais pačiais skaitmenimis. Fig. 3 parodytam varijante pertvara 6 yra skersai pratęsta per visą vidinę korpuso ertmę, apribotą cilindrine sienele 2, o pertvaroje 6 padarytos briauninės išėmos, kurios pasvirusiai pra-tęstos per pertvarą greta sienelės 2, kad susidaręs praėjimo tarp erdvės po pertvara ir erdvės virš pertvaros priverstų dujinių degimo produktų srautą judėti spirale, kai šis srautas patenka į viršutinę kamerą virš pertvaros 6. Fig. 4 parodytas dar vienas siūlomo reaktoriaus variantas. Atitinkamos šio įrenginio dalys ir blokai yra pa-žymėti tais pačiais skaitmenimis. Pagrindinis skirtumas tarp Fig. 1 ir Fig. 4 parodytų varijantų yra antrinio oro padavimo būdas per antrinio kuro įleidimo įtai-są 23. Fig. 4 parodytam varijante antrinio kuro įlei-dimo įtaisą 23 sudaro tarpas tarp kūgio formos siene-lių 15, 24. Antrinis oras gali būti iš anksto įkaiti-namas tinkamu duotam atvejui būdu. Oras arba prapu-čiamas per tarpą 23 arba įsiurbiamas per jį dėka ežek-toriaus efekto, kuris sukuriamas panaudotomis dujomis, patenkančiomis j, reaktorių per įleidimo piltuvėli, 9.
[0021] Fig. 4 parodytame siūlomo išradimo varijante kūgio formos pertvara 6 sukonstruota taip, kaip aprašyta minė-tame Švedijos patente Nr. 413158, būtent numatomas bent dviejų ištisinių kanalų 17 susidarymas, kuriuos duotu atveju sudaro briauninės išėmos, išdėstytos pertvaros periferijoje ir pasvirai pratęstos per pertvarą, kad suteiktų dujiniams degimo produktams turbulencijos efektą, tuo metu, kai šie degimo produktai praeina tarp įleidimo ir išleidimo kamerų.
[0022] Siūlomą reaktorių galima sėkmingai panaudoti įvairiuose degimo įrenginiuose su suskystinto kuro sluoksniu 1. Nepilnas degimas
[0023]
[0024] Alternatyvinės reakcijos su 02 ir H20 pertekliumi.
1. Azoto oksidų ir sieros oksidų sumažinimo dujiniuose degimo produktuose reaktorius, susidedantis iš papildomo degimo kameros, kuri sujungta su degimo kamera arba įtaisyta už jos, besiskiriantis tuo, kad reaktorius turi korpusą (1) sudarytą iš vertikalios cilindrinės sienelės (2), su įleidimo anga (9), sujungta su degimo kamera ir su priešais angą esančiu kupolo formos išleidimo galu (3), turinčiu centrinę išleidimo angą (4), tuo pačiu minėtas korpusas (1) papildomai turi pertvarą (6) su ištisiniu kanalu (8), da-linančią vidinę korpuso dalį į įleidimo kamerą ir į išleidimo kamerą, centrinė pertvaros (6) dalis yra kū-gio formos sienelė, kurios išorinė pusė nukreipta į išleidimo kameros pusę, o vidinė pusė - į įleidimo kameros pusę, pertvaros (6) ištisinis kanalas (8) yra sukonstruotas kaip tarpas tarp pertvaros ir cilindrinės sienelės (2), arba kaip bent dvi briauninės išėmos, esančios pertvaros periferijoje, reaktorius papildomai turi termoizoliacinę sienelę (10), kuri gaubia korpu-są (1) ir yra išdėstyta tam tikru atstumu nuo jo, ir antrinio oro įleidimo įrenginį (16, 23), atsidarantį arba į ertmę (11) tarp termoizoliacinės sienelės (10) ir korpuso (1) tam tikru atstumu nuo išleidimo kameros centrinės išleidimo angos (4), arba į korpuso (1) įlei-dimo kamerą, be to, ertmė (11), esanti tarp korpuso (1) ir termoizoliacinės sienelės (10),jungiasi korpuso (1) įėjimo galo zonoje su išleidimo vamzdeliu (14), o taip pat sujungimas tarp degimo kameros ir minėto reaktoriaus įleidimo kameros yra sukonstruotas kaip kūgio formos įleidimo piltuvėlis (9), įeinantis į įleidimo kamerą, tuo pačiu tarp įleidimo piltuvėlio (9) ir korpuso (1) įleidimo galo (5) susidaro žiedinis tarpas pe-lenų dalelių atskyrimui.
2. Reaktorius pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad pertvaros (6) briauninės išėmos pasvirusiai išdėstytos per pertvarą šalia minėtos cilindrinės sienelės.
3. Reaktorius pagal 1 arba 2 punktą, besiskiriantis tuo, kad bent viena iš dalių, o būtent cilindrinė sienelė (2), kupolo formos išėjimo galas (3) ir pertvara (6) sudaryta iš medžiagos, galinčios kata-lizuoti anglies ir anglies junginių oksidavimą.
4. Reaktorius pagal bet kuri, iš 1-3 punktų, besiskiriantis tuo, kad išankstiniam antrinio oro, paduodamo į antrinio oro padavimo įrenginį į kai-tinimui, numatytas antrinio oro kaitintuvas.
5. Reaktorius pagal bet kuri, iš 1-4 punktų, besiskiriantis tuo, kad antrinio oro įleidimo įrenginys atsidaro i, įleidimo kameros kūgio formos įleidimo piltuvėlio žiotis.